DC/DC顧名思義就是直流電轉直流電,根據線路架構的不同可以做到降壓,昇壓和升降壓或是透過隔離變壓器做到可昇可降,然而在DC/DC模塊中一直也都是追求高功率密度和高效率.從早期的全磚到目前主流的1/16磚都是在追求高效能高功率密度,Toshiba針對這些 DC/DC模組提供了各種包裝的LV MOS的Solution可以應用在這些模塊上. Toshiba的LV MOS稱為U-MOS主要的電壓範圍從30V~250V,如下圖所示
U-MOS系列則分成三代,從第八代開始的Low spike可有效改善EMI,第九代改善了Tch可操作在175度,第十代則承接了前兩代的優點再將QG和Rdson降低,大大的改善效率.
然而今天要針對大電流的DC/DC電源模塊應用,介紹Toshiba U-MOS的DSOP包裝(5*6mm ,Double side Cooling),一般在大電流的 DC/DC電源模塊應用中多半是並聯多顆MOSFET和選擇較低的RdsonMOSFET,然後MOSFET是並越多越好嗎??,多顆並聯有幾個缺點如下:
1.驅動困難需考慮POWER IC的驅動能力.
2.Layout難度增加.
3.Cost成本增加.
而Toshiba U-MOS的DSOP包裝(5*6mm ,Double side Cooling),如下圖所示在Top side部分增加散熱面積可幫忙助散熱.
下圖為Toshiba原有的SOP包裝和DSOP包裝散熱比較示意圖,可以看到在DSOP可透過Top side,經由散熱片將熱散掉,比起原有的SOP只透過底部PCB散熱效果有大幅的提升.
U-MOS系列則分成三代,從第八代開始的Low spike可有效改善EMI,第九代改善了Tch可操作在175度,第十代則承接了前兩代的優點再將QG和Rdson降低,大大的改善效率.
然而今天要針對大電流的DC/DC電源模塊應用,介紹Toshiba U-MOS的DSOP包裝(5*6mm ,Double side Cooling),一般在大電流的 DC/DC電源模塊應用中多半是並聯多顆MOSFET和選擇較低的RdsonMOSFET,然後MOSFET是並越多越好嗎??,多顆並聯有幾個缺點如下:
1.驅動困難需考慮POWER IC的驅動能力.
2.Layout難度增加.
3.Cost成本增加.
而Toshiba U-MOS的DSOP包裝(5*6mm ,Double side Cooling),如下圖所示在Top side部分增加散熱面積可幫忙助散熱.
下圖為Toshiba原有的SOP包裝和DSOP包裝散熱比較示意圖,可以看到在DSOP可透過Top side,經由散熱片將熱散掉,比起原有的SOP只透過底部PCB散熱效果有大幅的提升.
可以參考下圖,在相同測試條件下,原有的SOP包裝溫度高達141.3度,則DSOP則只有90.4度,兩者相差了50度主要差異是因為DSOP有效地透過頂部新增的散熱面積經由散熱片將熱導出.
目前DSOP包裝在U-MOS系列只出到第九代,VDS電壓範圍從30V到250V,如下表所示提供參考.
下列則是U-MOS 系列應用在Buck線路上的應用範例,使用了U-MOS的TPHR6503PL如下圖所示:
測試結果如,使用TPHR6503PL 1pcs與Compay-I 2pcs比較在滿載30A時,TPHR6503PL的效率差了0.2%(0.11W), 雖然滿載效率差了0.11W,但Toshiba solution只使用了一顆,在Cost上Toshiba成本是比Company-I低.
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